有线电视运营商建设无线传输网的探索

黄 力，李 锐，欧君荣

(1.广州珠江数码集团有限公司，广东 广州 510010；2.广州珠江数字电视及数字家庭技术应用研究院有限公司，广东 广州 510010)

有线电视运营商建设无线传输网的探索

黄 力1，李 锐2，欧君荣1

(1.广州珠江数码集团有限公司，广东 广州 510010；2.广州珠江数字电视及数字家庭技术应用研究院有限公司，广东 广州 510010)

通过广州珠江数码集团(以下简称“珠江数码”)的实践，探讨了有线电视运营商建设无线传输网络的思路及可行性方案。首先从用户发展的核心角度分析了有线运营商建设无线传输网络的重要性，然后从基础网络、视频业务技术、产业链整合等方面论证了其可行性，最后介绍了珠江数码在NGB-W、CableWiFi技术、WOC技术上的尝试以及遇到的问题。

广电；无线传输网络；CableWiFi；WOC；移动互联网

有线电视网络运营商建设无线网络，这似乎是一个很另类的话题。笔者所在的广州珠江数码集团有限公司(以下简称”珠江数码”)在申报科技项目时就曾被质疑：这不是电信运营商干的活么，你们确定要建？回答很坚定：是的，无线网络将会是未来广电网络发展的重要组成部分。

1 有线电视运营商建设无线传输网络的重要性

2014年7月21日，中国互联网络信息中心(CNNIC)在京发布第34次《中国互联网络发展状况统计报告》。截至2014年6月，中国网民规模达6.32亿，其中,手机网民规模5.27亿，互联网普及率达到46.9%。网民上网设备中，手机使用率达83.4%，首次超越传统PC整体80.9%的使用率，手机作为第一大上网终端的地位更加巩固[1]。现在互联网、移动互联网已经不仅仅是一种技术、一张网络，而是一种生活方式，而在可以预见的未来，人们使用网络将会像呼吸空气一样自然，成为一种需求。从这个意义上说，移动互联网将不再是一个单独的称谓，互联网就是移动互联网，要满足人们随时随地的网络接入需求。

终端的多元化，用户生活习惯的变化，使得广电的用户特别是年轻用户正在向移动互联网流动，电视开机率下降，广电用户加速流失，这是一个不争的事实，广电尤其是有线电视运营商必须要把握住这一重要转型期。怎么抓住用户，这是全行业面临的一个难题，也是整个移动互联网产业链的核心问题。

苹果“应用带动终端”消费模式的成功，促使终端市场盈利模式从纯终端销售转型至“终端+应用”，继而促进了内容、应用提供商的发展。而内容、应用提供商也通过移动终端，直接向用户终端渗透，加强自身在产业链中的话语权。例如微信，就对电信运营商的业务造成了巨大的冲击。因此，无论电信还是广电运营商，若不能结合互联网尤其是移动互联网发挥自身优势，尽快发展差异化业务，抢占市场，则将会逐步陷入被管道化、边缘化的尴尬局面。作为运营商，优势就是网络，所以广电如果没有自己的无线网络，在未来的移动互联网、物联网、云计算、大数据的技术浪潮下，很可能连做渠道运营商，或被边缘的机会都没有。

从用户的角度思考，他的需求就是能够随时随地上网，实现手机、平板、计算机、电视等多屏之间的无缝切换，因此与固网业务捆绑的无线接入服务是一个很好的切入点，所以有线运营商的机会来了[2]。一方面建设一张无线传输网络可以将广电的业务更好地延伸到移动互联网，同时也可以通过满足用户的无线接入需求增加用户黏性甚至吸引用户使用广电及其合作伙伴的业务。

2 有线电视运营商建设无线传输网络的可行性

国家工信部软件和信息服务业印发的“软件和信息技术服务业十二五发展规划”指出移动互联网是发展重点且着重关注：“依托新一代移动通信、下一代互联网、数字广播电视网、卫星导航通信系统等信息基础设施，大力发展数字互动娱乐、数字媒体、数字出版、移动支付、位置服务、社交网络服务等基于网络的信息服务。”广电是被包含在国家的移动互联网战略中的重要一环。

经过结合市场情势深入分析，笔者认为，有线电视运营商背靠电视台的视频源，在产业链中承担了内容提供商、运营商的多重角色(见图1)，建设无线传输网络是可行的。

图1 互联网产业链构成(截图)

2.1 基础网络优势

有线电视网络是中国目前最大、覆盖最广的一张接入网之一。随着有线电缆数据服务接口规范(Data Over Cable Service Interface Specifications，DOCSIS)和同轴电缆传输以太网(Ethernet over COAX, EOC)技术的发展，国内大部分的有线电视运营商都具备了开展宽带接入服务的能力，一二线城市的有线电视运营商也基本都开展了这项业务。作为固网，有线网络以其传输频带宽、灵活的网络延伸能力、入户率高等特点，在开通宽带的基础上，具有提供WLAN服务的天然优势。同时广电多年来在光纤网络的积累，各省广电的整合，NGB-W(中国下一代广播电视无线网)工作组的成立，以及WiFi技术的发展，也为有线运营商建设一张有线、无线互为补充，全程全网无缝切换的宽带接入网络，奠定了坚实基础。

2.2 核心视频业务具有吸引力和竞争力

从用户体验的角度考虑，内容和应用服务才是移动互联网产业的灵魂，无论网络渠道还终端设备，最终均是服务于内容的载体。视频业务被公认是移动互联网的核心业务之一。相对于电信语音和短信业务，广电的视频业务受移动互联网应用的冲击仍在可接受范围内，电视直播等核心业务仍然在广电总局的严格把控之下。纵然有几个运营得比较突出的视频应用(如优酷、乐视)等，但整个移动互联网的视频业务入口仍呈“诸侯割据”局面，对传输网络尤其是接入网络依赖性较强，市场仍存在突破口。

2.3 产业链的上下合作

电信传统上是网络运营商，处于传输链路的中段，对互联网业务控制权较弱。相比之下，广电对其网内承载的内容和应用可管控性更高，根据政策要求，广电的业务大部分是独立运营的(如直播电视业务)，因此，广电运营商可通过和产业链其他环节开展合作，或者根据政策号召引导、动员产业链上其他的SP、CP共同发展。随着广电总局大力整顿互联网视频市场，有线电视运营商本地化运营体系、安全播出与传输运维团队，为与终端厂商、互联网视频应用提供商等各种合作或竞争提供了契机。

3 珠江数码在无线传输网络建设上的探索

经过对现有无线通信市场的分析，笔者认为广电的无线传输网络研究，应该紧紧围绕广电核心的视频业务来开展建设工作，以现有的广电有线视频传输为基础，从广电广播的无线服务与双向通信业融合角度出发，采用部署简单、成本低廉的WLAN技术为切入点，实现广电全业务的无线覆盖。因此，珠江数码针对700 MHz无线传输、基于同轴网络的户外Cable WiFi，基于同轴网络的室内WOC三种技术方案进行了研究，计划通过选型试点，探索广电的无线传输网络建设之路(见图2)。

图2 广电的无线传输网络拓扑图

3.1 广播电视700 MHz无线传输技术

700 MHz频段通常是指698～806 MHz/862 MHz间的频段，在国内外一直以来都是模拟地面电视的频段，国外一些发达国家频率资源紧张，在实现了广播电视数字化后，将其规划为4G的频段。由于700 MHz频段相对于电信运营商目前4G使用的频段(例如2.6G MHz)要低频得多，具有信号覆盖广、穿透力强等特性，适合大范围网络覆盖，组网成本低，因此国内电信运营商早就瞄准了这块肥肉。而广电也顺应潮流地提出了NGB-W，剑指700 MHz。虽然目前NGB-W的技术标准还在研发和完善当中，但是珠江数码已经着手开始技术储备。目前珠江数码的测试主要是基于NGB工作组提出的NGB-W的总体架构：传输网络是高功率发射与低功率发射相结合、接收端可用WLAN组网，单向双向均覆盖。

基于公司业务特点，拟设计采用广播大塔和双向通信基站协同覆盖，广播推送和双向传输相互融合的方式。其中，广播大塔以传统广播网络为基础，主要实现组播和数据推送的大区域覆盖；双向通信基站以WLAN网络为基础，视频和数据信号经LTE基站网络传输，由LTE终端转换成WiFi信号。借助700 MHz频段的优势，这种覆盖方式穿透性能好，覆盖区域广，能支持高清视频，用户连接WiFi即能享受流畅的高带宽体验。这技术既适用于骨干传输，也适用于个人用户[3]。

3.2 Cable WiFi技术

由于我国的NGB-W标准还处于制定阶段，因此现阶段更有推广意义的是基于有线宽带网络延伸出来的WiFi热点。由于资费、终端等诸多因素的限制，目前不管是国内还是欧美，视频、文件传输等大流量的应用主要还是通过WiFi接入。而国内公共区域的WiFi热点基本上是电信运营商部署的，这些低收益的热点与其高收益的3G/4G运营本质上是冲突的，其主要目的是弥补3G/4G暂时无法覆盖区域，舒缓高并发区域3G/4G压力，因此不管哪家电信运营商的WiFi体验都不好[4]。珠江数码的有线电视网络覆盖广州全市，而且全部完成了双向网改，具备全网接入DOCSIS3.0传输的条件，理论上只要一个Modem加一个AP就可以实现一个热点，成本低，可以快速部署。

当然，从商业运营的角度考虑， WLAN必须是稳定可靠的。为了充分利用现有的户外HFC同轴线缆支干网络，实现户外区域无线网络覆盖，在原有的CableModem+AP的技术基础上，着重解决设备野外适应性和加强AP抗干扰能力两个问题。在野外适应性上，引导厂家设计野外型的Cable Modem，赋予其防雷防水功能，利用POE技术(IEEE802.3af)使其适应有线电视网络60 V或220 V供电，增加散热和防尘，提高其多种环境适应性能，并将AP与野外CM集成一体化。在提高抗干扰能力方面，一般的AP都是采用自适应技术，通过AP和移动终端接收彼此信号的信噪比自动改变调制方式，达到降低速度但确保连接的目的。但是标准的自适应波束形成器对信道参数估计较敏感，没有准确的信道信息，自适应波束很难准确对准用户信号方向，因此与高校产学研合作，通过非完备信道理论的应用，优化AP自适应技术，让WiFi信号更稳健，降低AP个数，以达到频点少、交叉干扰小和绿色通信的目的。

3.3 WOC技术

Cable WiFi技术主要面向室外覆盖，而WOC技术则主要面向室内覆盖。WiFi的穿透能力是比较差的，一般墙体的衰减在20～40 dB，即使是玻璃也往往有5～10 dB衰减，因此对于房间较多的家庭或是酒店、商场、市场等隔断较多的室内环境，WiFi的覆盖经常会有死角。即使是没有阻隔，高频信号的空间衰落也需要多个AP，而多AP之间就会带来同频干扰的问题。有线电视的同轴缆对于2.4 GHz的WiFi信号，每米的衰减仅为约0.5 dB，因此借助有线网络，WiFi信号与HFC网络原有Cable信号混合传输，到用户终端面板再分离WiFi信号和Cable信号，可以建立基于HFC网络的WLAN(WLAN over CATV，即WOC)。

在此基础上，除了家庭内部组网，还可以从分前端通过PON光网，将IP信号传输到楼层ONU，再由AP转化为WiFi信号，最后通过WOC技术组网，实现酒店、商厦等集体用户的组网需求。这种方式不仅解决了目前传统WiFi覆盖有死角和同频干扰的问题，并能以低成本实现室内无缝漫游。通过这种方式传输的WiFi信号强、无干扰、网速高，普遍适用于酒店、公寓、商厦等人口密集的室内场所，可解决传统无线传输出现死角和信号强度逐步减弱的问题[5]。

综上，通过综合运用上述3种技术，使其在覆盖区域上互为补充，满足各种场合的需求，实现无线广播和双向通信的融合共存，促进广电向无线全业务服务方向的发展。

4 无线传输网络建设上遇到的难点

4.1 WOC的干扰问题

在WOC技术中，数据信号经无源光分网络PON传输至ONU，由AP转化为WiFi信号并与HFC网络原有Cable信号混合传输，到用户终端面板再分离WiFi信号和Cable信号。而分离后的WiFi信号与已有的WiFi信号形成干扰，成为限制网络吞吐量的主要问题之一。

4.2 移动终端高并发接入问题

在酒店、公寓、体育广场等人口密集的场所，经常存在着移动用户高密度并发式接入网络，而造成网络的拥塞。例如足球比赛时，球场内的观众根本无法正常使用微信等应用。而仅仅依靠网络层协议并不能完全改善拥塞状况。这是所有WiFi提供者都面临的难题。

4.3 无缝漫游和无感知认证

为了达到良好的用户体验，运营级别的无线网络必须要支持无缝漫游和无感知认证。这里对宽带计费认证系统提出了挑战。

4.4 构建统一的、支持多终端认证的BOSS系统

有线电视开展无线业务运营，必须结合原有业务，还需要考虑合作伙伴的业务，因此BOSS系统应该以有线电视原有用户账户为单位，支持多种业务，支持多种终端，灵活认证，灵活计费。只有这样才能做好业务运营，但是这就对原来的BOSS系统提出了很大的改动，实施非朝夕之功。

4.5 相关设备的入网检测问题

按照我国相关法规，有线电视运营商采用的设备必须通过国家广电总局的相关检测，取得入网资格证才能大范围使用。而广电行业在这方面的相关标准制定相对滞后，致使很多产品没有相应的检测标准，难以入网。

5 结语

目前有线电视运营商在无线网络建设方面面临着诸多困难，技术问题只是其中一部分，甚至可以说是最容易解决的一部分。诸如政策不明朗，电信运营商的打压，盈利模式不明确等等运营上的问题才是制约这项业务发展的最大障碍。本文抛砖引玉，期望能有更多的广电同行共同探讨无线网络发展之路。

[1] CNNIC. 第34次中国互联网络发展状况统计报告[EB/OL].[2015-01-10]. http://www.cnnic.net.cn/hlwfzyj/hlwxzbg/hlwtjbg/201407/t20140721_47437.htm.

[2] 侯玉娟，曹燕春.基于有线电视HFC网络的无线宽带覆盖[J].广播与电视技术，2012(4)：90-93.

[3] 封松林，解伟.下一代广播电视网无线系统[J].中兴通讯技术，2011(4)：14-18.

[4] 周刚.湖北广电与奇虎360无线WiFi运营思路[J].电视技术，2014(10)：1-4.

[5] 洪建闽.WOC技术在广电中的应用无线互联科技[J].2014(6)：208.

责任编辑：许 盈

Explore of Wireless Transmission Network Construction in Cable Network

HUANG Li1，LI Rui2，OU Junrong1

(1.Digital Group Co., Ltd., Guangzhou Pearl River，Guangzhou 510010，China；2. Digital Television and Digital Home Applications Institute of Technology Co., Ltd., Guangzhou Pearl River，Guangzhou 510010，China)

In this paper, the Guangzhou Zhujiang Digital Group (hereinafter referred to as “Digital Pearl River”) in practice, the cable operators to explore the construction of wireless transmission network ideas and feasibility plan. Firstly, the perspective of the user from the core analysis of the importance of the development of cable operators to build wireless transmission network. And then, its feasibility from the underlying network, video service technology, industry chain integration are all demonstrated. Finally, the NGB-W digital Pearl , CableWiFi technology and WOC technical try and problems are introduced.

broadcasting；wireless transmission network；CableWiFi；WOC；mobile Internet

TN943

A

10.16280/j.videoe.2015.20.016

2015-01-20

【本文献信息】黄力，李锐，欧君荣.有线电视运营商建设无线传输网的探索[J].电视技术,2015，39(20).